小轮廓可定向照明组件的制作方法

专利名称：小轮廓可定向照明组件的制作方法
技术领域：
本公开一般地涉及照明组件或灯架(fixture)领域，更具体地说， 本公开涉及可定向或可引导的照明组件领域。
背景技术：
众所周知，可定向照明组件常常为车辆例如汽车和其它环境提供 照明。典型的是，照明组件连接到另一个物体(如汽车)上，且包括使用 户能够在多个方向瞄准或定位该灯的特征。通常，这种照明组件可绕轴 线旋转或绕一点枢转。
在此种装置的一种类型中，为允许照明组件枢转，照明组件包括 球形体，该球形体被互补成型的支座支撑。该球形体的直径部分地规定 照明组件的轮廓。球形体的前部(即暴露部分)常常容纳有透镜。支座常 常在多个接触点接触球形体的后部，产生将照明组件保持在适当位置的 摩擦力。某些照明组件可在球形体和支座之间在球形体外部的一部分之 上具有连续的接触。

发明内容
一个示例性实施例涉及照明组件，该照明组件具有边框；连接
到边框的壳体，并具有位于第一表面上的枢转点；位于壳体和边框之间 的灯；以及配置用来使灯相对于边框偏压的偏压构件。该偏压构件在枢转点处与壳体接合，且该灯绕枢转点相对于壳体枢转。
另一个示例性实施例涉及用于车辆内部的照明组件，该照明组件 包括第一壳体、联接到第一壳体上的第二壳体和设置在第一壳体和第二 壳体之间的灯组件。灯组件和第二壳体中的一个上的凹口与灯组件和第 二壳体中的另一个上的锁止件接合，以及所述灯围绕凹口和锁止件的交 界面枢转
另一个示例性实施例涉及顶置控制台，该顶置控制台包括第一壳 体、第二壳体构件、至少部分地设置在第一壳体和第二壳体之间的灯组 件、以及自灯组件向第二壳体延伸且配置用来使灯组件向第一壳体偏压 的弹簧部分。该灯组件配置用来在弹簧部分周围相对于第一壳体和第二 壳体枢转。


图1为根据示例性实施例的包括顶置控制台的车辆的等轴测视图； 图2为根据示例性实施例的图1的顶置控制台的仰视图； 图3为根据示例性实施例的图2的照明组件的等轴测视图； 图4为根据示例性实施例的沿图3中的线4-4剖开的照明组件的 横断面；
图5为根据示例性实施例的图3的照明组件的分解图； 图6为根据示例性实施例的图4所示的灯罩的等轴测视图； 图7和图8为根据不同的示例性实施例的用于照明组件的灯盖的 等轴测视图9A为根据一个示例性实施例的照明组件的顶视图，其示出了盖 和边框部件；
图9B为图9A的照明组件的侧视图10A为根据另一个示例性实施例的照明组件的顶视图，其示出 了盖和边框部件。
图IOB为图9A的照明组件的测视图11为根据另一个示例性实施例的照明组件的横断面视图； 图12为根据备选示例性实施例的控制台的顶置的仰视图；图13为根据示例性实施例的图12的顶置控制台的横断面；
图M为根据示例性实施例的图12的顶置控制台的分解图。
具体实施例方式
参考图l，根据示例性实施例，示出了车辆IO。车辆10包括内部 12(例如，乘客室等)和控制台，该控制台示出为顶置控制台14。尽管 车辆IO在图1中以汽车的形式示出，但应了解的是根据不同的备选实 施例，车辆10可以是各式各样车辆中的任意一种，包括运动型多用途 车、公共汽车、休闲车、飞机等，并且本文的教导延伸到所有此类的应 用。
参考图2，根据示例性实施例，示出了顶置控制台14(例如，顶置 部件、面板、车顶内衬等)。顶置控制台14可包括至少一个意图为例如 车辆内部12提供光的照明组件16(例如，灯具、阅读灯、顶置灯、灯 组件等)。虽然照明组件16被当作是顶置控制台14的一部分在图2中 示出，但应理解的是，根据不同的备选实施例，照明组件16可作为各 种各样部件(包括侧面板、座椅靠背等)的一部分而提供。
参考图3-5，示出了根据示例性实施例的照明组件16。如图5所 示，照明组件16包括前部壳体或边框(bezel) 20(例如，第一壳体、 支撑件等)、灯组件或灯24(例如，灯子组件等)和后部壳体或壳体 22(例如，第二壳体、盖等)。如图3所示，在壳体22和边框20之间设 置有灯24。
根据示例性实施例，边框20—般是扁平的，但可以是任何适宜的 形状或尺寸。边框20包括孔36(例如，开口、通道、洞等)。边框20 也可具有一个或多个邻近孔36的等距离隔开的凸起部38(例如，凸缘、 凸块、圆形元件等)，其在边框20和灯24之间提供接触表面。根据优 选实施例，边框20包括以等距间隔的围绕孔36定位的三个凸起部38。 凸起部38用来使灯24更容易正确定位，并确保灯24更容易平稳地枢 转。根据一可替换实施例，边框20不具有凸起部38。
壳体22 —般是柱状的，具有连接到边框20上的敞开的前部40和 至少部分闭合的后部42，该后部42有助于将灯24紧固在边框20和壳
7体22之间。如图3和图4所示，壳体22可包括一个或多个凸耳44(例 如延伸部分、凸缘等)，该凸耳在前部40处自壳体22的柱体延伸。凸 耳44可用来将壳体22连接到边框20上，且可包括一个或多个通孔或 螺纹孔46以容纳不同类型的紧固件等。根据一个示例性实施例，边框 20包括三个热熔(heat stake)柱48，该热熔柱48以等间距形式围绕 壳体22的边缘布置并靠近该边缘，并用来将边框20热压到壳体22上。
根据可替换实施例，如图9A-9B所示，壳体22不包括凸耳44，且 壳体22通过壳体22的后部42连接到边框20上。如图9A-9B所示，边 框20可通过使用联接到支柱49的螺纹紧固件连接到壳体22上，该支 柱49自边框20延伸并容纳在壳体22内。
根据另一个示例性实施例，如图10A-IOB所示，在边框20和壳体 22上分别设置有一个或多个楔45和一个或多个楔座(rec印tacle) 47。 楔45旋转到位并通过楔座47牢牢固定。如图10A-10B所示，在壳体 22上设置有楔45并在边框20上设置有楔座47。根据备选实施例，楔/ 楔座的布置也可颠倒。根据不同的备选实施例，也可备选地使甩将壳体 22连接到边框20上的其它方式(例如，超声波焊接、粘合剂等)。
壳体22包括枢转点50(例如，枢转部分或区域等)，灯24绕该枢 转点枢转。枢转点50可包括配置成被灯24中的凹口接纳的锁止件 (detent)，或相反地，可包括配置成接收灯24上的锁止件的凹口 。如 图3-图5所示，壳体22包括锁止件。可替换地，可使用允许灯24绕 枢转点50枢转的其它装置。
根据示例性实施例，枢转点50位于后部42的中间，使得自壳体 22施加到灯24上的力进而在孔36处在壳体22和边框20之间的接触 面周围大体相等地分布。这是为了使用户在瞄准或定向照明组件16时 确保灯24平滑而一致地枢转，同时还提供合适的力量以将照明组件16 保持所希望的位置。
现在参考图5，将对灯24作详细地讨论。灯24包括前盖或灯罩 26、透镜28、光源(示出为发光二极管(LED)) 32、支撑元件(示出为 印刷电路板(PCB)) 30、后部灯支架或灯盖34 (示出为灯盖，例如支撑 件、壳体、冲压件等)。如图5所示，灯24的部件通常配置成使得PCB30 (具有连接到其上的LED 32)和透镜28位于灯盖34和灯罩26之间。
如图3-6所示，灯罩26通常为半球形，具有配置用来接纳灯24 的其它部件的第一或大开口 52，和配置用来接纳透镜28的外部并允许 灯光自灯24中发出的第二或小开口 54。根据一个实施例，灯罩26通 常具有截头球形外形。灯罩26可包括一个或多个用于将灯24的不同部 件紧固在一起的支柱56。根据示例性实施例，提供有三个支柱56以将 灯24的部件固定在一起，各支柱56等距地围绕小开口 54的周边设置。
灯罩26也可包括一个或多个抗旋转的突出部58(例如球头、延伸 部分、凸耳等)。突出部58可位于邻近大开口 52处且从灯罩26的主体 向外延伸。可对突出部58进行配置，使得在组装灯24时，突出部58 捕获在边框20上的一个或多个元件60(例如凸耳、延伸部分、肋等)之 间，该元件60可形成凹口、槽等。尽管图5中的照明组件16的实施例 示出了自边框20向上延伸的元件60，根据其它的示例性实施例，元件 60可设置在壳体22之上。根据另外的示例性实施例，边框20和壳体 22可包括在照明组件16被组装时彼此靠近的相对应元件，该相对应元 件通过与突出部58接合或者容纳在两个突出部58之间来限制灯24的 旋转(例如，在凹口内等)。可对突出部58和元件60进行配置，使得当 照明组件16被完全装配时，灯24仅可在灯24的中心轴线周围的任一 方向上旋转给定量。根据图5示出的示例性实施例，当照明组件16在 使用时突出部58是不可见的。
根据示例性实施例，灯罩26包括一个或多个肋或延伸部62，所述 肋或延伸部定位成使得肋62被PCB 30和灯盖34上的凹口 64和凹口 66分别接纳。肋62和凹口64、 66是用来帮助防止灯24的部件之间的 相对旋转。虽然图5和图6示出了灯罩26上肋62配置用来与PCB 30 和灯盖34中的凹口64、 66接合，但是也可使用防止灯24的不同部件 之间相对旋转的替代设备。例如，肋和凹口的相对位置可以反过来。另 外，也可使用多个肋/凹口。
灯罩26可进一步包括一个或多个在灯罩26内部上的轴肩68，以 便有助于透镜28、 PCB 30禾卩/或灯盖34的安装。如图5所示，轴肩68 配置成支撑灯盖34的外边缘。轴肩68可在灯罩26的内部周围形成部分的或完整的环形形状，也可包括一个或多个分开的部分。可备选地，
可使用支撑灯24的一个或多个其它部件的其它装置。
灯24也包括透镜28。根据示例性实施例，透镜28配置成与LED 32 一起使用。透镜28聚焦和扩散LED 32发出的光。如图5所示，透镜 28是扩散透镜/聚焦透镜的组合。可备选地，可使用两个透镜(例如， 扩散透镜和分开的聚焦透镜)。透镜28配合在灯罩26内，且固定在灯 罩26的内表面和PCB 30之间。 一个或多个隔离件70可设置在透镜28 上以保持PCB 30和透镜28之间的适合距离，并为LED 32安装在PCB 30 上提供安装空间。如图5所示，隔离件70配置成与灯罩26上的支柱 56相一致。可备选地使用保持透镜28和PCB 30之间的适当隔离的其 它装置。
灯24还包括PCB 30，其上安装有LED 32。如图5所示，PCB 30 可包括用于安装PCB 30的一个或多个通孔72。可备选地，可使用将PCB 30固定到灯24的其它元件的其它装置(例如，孔可以是螺纹的，或可 提供与灯的其它部分配合或螺纹连接的支柱)。PCB 30还包括凹口64， 与关于灯罩26所讨论的一样，该凹口 64是用来帮助防止灯元件之间的 相对旋转。凹口 64可具有任何适合的外形或大小，并位于任意合适的 位置上。
根据示例性实施例，而非参考图3至图5中所讨论的PCB 30和LED 32，照明组件16可具有备选类型的光源。例如，照明组件16可具有传 统的白炽灯泡或其它类型的光源。在这种情况下，PCB30可被安装板、 座或其它配置成接收光源的装置替换。
透镜28、 PCB 30和LED 32紧固在灯罩26和灯盖34之间。如图 3至图5所示，灯盖34—般为扁平的圆形件，其配置成容纳在灯罩26 的开口端内或者开口端的顶部上。灯盖34包括类似于PCB 30上的凹 口 64的凹口 66，且进一步包括一个或多个用于将灯盖34和其它不同 灯部件固定到灯罩26上的通孔74。如图3至图5所示，部件用热熔的 方式固定。可备选地，部件可用超声波焊接、机械紧固件、或其它合适 的方式固定。
灯盖34可包括具有枢转部78的弹簧部分76(例如，弹簧臂、凸起的构件或部分、偏压构件等)，该枢转部78—般位于灯盖34的中央部 分。弹簧部分76配置成在枢转部78和壳体22上的枢转点50之间提供 弹簧力，该弹簧力转而被传递到灯罩26和边框20之间的交界面上。枢 转部78可沿着图4中所示出的轴线A-A设置，使得弹簧弹力围绕与边 框20接触的灯罩26的部分的圆周平均分布。这样做的目的是确保灯 24在照明组件16内平稳而一致地枢转，且相比较更多的传统定向灯组 件而言是有利的，该传统定向灯组件具有球形后部，该后部被相容的座 大体上包围，其处可产生不必要的摩擦力和其它力以阻止照明组件平稳 地转动。此外，在传统的灯组件中，后部球形轮廓阻止安装到需要小轮 廓组件的区域，例如本文所公开的。
根据示例性实施例，灯盖34可为由金属制成的冲压件(例如，金 属片)。可备选地，灯盖34可由任何能为灯盖34提供必要的弹簧力特 性并当照明组件16在使用中时能够承受LED 32或其它光源产生的热的 合适材料构成(例如，塑料材料)。
照明组件16可用任何传统的电线和/或电缆进行配线，所述电缆 和电线适于对PCB 30、 LED 32禾B/或任何其它可能使用的电子元件进行 供电和控制。如附图所示，壳体22可具有一个或多个开口 80，且灯盖 34可具有一个或多个开口 82，该开口 82用来有助于使电线通过从而对 PCB 30和LED 32进行供电和控制。可使用用于灯盖34和壳体22的任 何合适的开口配置。
图7示出了灯盖的另一个示例性实施例。盖84类似于图5的灯盖 34并包括具有枢转部88的弹簧部分86(例如，弹簧臂等)，该枢转部 88通常位于灯盖84的中央部分。如图7所示，盖84不包括凹口(如图 5示出的凹口 66)。
图8示出了灯盖的另一个示例性实施例。灯盖94不具有弹簧部分， 但单独的弹簧96设置在灯24和壳体22之间以为照明组件16提供弹力。 如图8所示，弹簧96可以由金属冲压件形成，并包括凹槽93以容纳在 弹簧96上设置的枢转界面98。备选类型的材料和弹簧类型(例如螺旋 弹簧等)可以使用。可使用任何合适的装置将弹簧96永久地或可拆地紧 固在灯24上，并且灯24可相对弹簧96枢转(例如，枢转界面98可位
ii于弹簧96上而不是盖上)。在这种情况下，灯24可以是塑性材料，其 将与例如金属弹簧连接。可备选地，其它材料可用来制造灯盖94。
再次参考图3-图4，灯24紧固在边框20和壳体22之间。当照明 组件16被完全组装时，灯24被放置以致灯罩26向外延伸并与边框20 上的孔36邻接。灯24的后部(例如灯盖34)在枢转点78处与壳体22 邻接。不同部分的轮廓如此配置使得当照明组件16组装时，灯24的 弹簧部分76被压缩，从而在灯24和边框20之间产生偏压接触面。由 于枢转点78沿轴线A-A(见图4)的中心化位置，偏压大体上均匀地分布 在灯罩26和边框20之间的交界面周围。
现在参考图11，在壳体22的后端内部上可设置有另外的凸块或隔 离件92。隔离件92用来维持灯24和壳体22的后端内部之间的最小分 离距离，且防止例如照明组件16的用户过度压下灯盖的弹簧部分。隔 离件92可进一步维持灯24的最大枢转角e。可备选地使用维持灯24 的最大枢转角e的其它装置。隔离件92可通过任何合适的方式整体成 型、机械紧固、超声波焊接或其它方式紧固到壳体22上，并可由任何 合适的材料(例如，塑料、金属等)制成。可备选地，隔离件92可设置 在灯盖34而不是壳体22上。根据又一个备选实施例，隔离件92可设 置在枢转部50附近，以保持对灯24的趋向压縮弹簧部分76的运动的 适度控制。
如附图所示，灯通常配置成半球形，并且使用枢转交界点而不是 容纳在承座类型容器里的全球形灯体，允许较小轮廓的照明组件，其仍
然保持可接受的运动范围。灯在照明组件内的枢转范围内的运动可用不 同的方式控制。例如，灯罩26上的突出部58和在壳体22内和/或在边 框20上的元件60可用来防止灯24绕轴线A-A(见图4)过度旋转。除了 别的以外，还可以防止因扭曲、弯曲等所引起的对线路的损害。灯24 和壳体22背面之间的隔离件92可用来阻止用户过度地压缩灯盖34的 弹簧臂76，并潜在地阻止灯罩26从边框20上脱离(见图11)。这是用
来部分地确保弹簧臂和/或旋转元件在使用期间不会被损坏。另外，如 图4所示出的示例，壳体22和边框20之间的距离可被控制以便灯24 的最大枢转角e得到保持。根据示例性实施例，灯24被允许从直线位
12置(即轴线A-A垂直于边框20的位置)枢转最大约15度的角度。
图12-14示出了根据另一个示例性实施例的顶置控制台114。顶置 控制台114包括前壳(如边框)120、后盖或壳体122以及一个或多个设 置在边框120和后端壳体122之间的灯124。控制台114也可包括一个 或多个按钮或用于灯的开关125、开关127和用于控制其它特征和元件 (如车内顶灯等)的PCB 132。灯124类似于图5中的灯24并包括灯罩 126、透镜128、在之上安装发光二极管(LED) 132的印刷电路板(PCB) 130 以及灯盖134。灯盖134包括弹簧臂176,其类似于例如图5所示的弹 簧臂76，其在由后盖122形成的倾斜壁123上设置的枢转部129上枢 转。弹簧臂176使灯124向边框120的孔136偏压。如图13所示，边 框120和壳体122可配置成在不同的角度和方向提供多个灯组件以适应 各种应用等。此外，边框120和壳体122可集成到其它车辆部件中，例 如，作为顶置控制台(例如控制台119)的通用部件。
根据这些或其它示例性实施例，其它元件可包括在附图中示出的 灯组件中，例如适合其它应用的配件和安装设备。
照明组件元件的构造和配置以及制造如在被图示和其它示例性实 施例所示出的照明组件的方法仅仅是说明性的。虽然在本公开中只对本 发明的几个实施例进行了详细描述，但是阅读本公开的所属领域的技术 人员容易了解到，在本质上不背离新颖性教导和本文所陈述的主题优势 的情况下进行诸多修改是可能的(例如，尺寸、大小、结构、形状、不 同元件的比例、参数值、安装配置、材料的使用、颜色、方位等的变化)。 例如，示出的整体成型的元件可由多个部分或多个元件构成，元件的位 置可逆转或以其它方式变化，以及离散元件的种类或数量、或者位置可 改变或变化。
应当注意地是，照明组件的元件和/或组件可由任何具有足够强度 或耐用性的各种材料中任一种构造，包括各种各样的可模制的塑料材料 (例如高冲击力塑料)或聚合物等，以及各种各样的颜色、纹理以及它们 的组合。不同部件的形状和大小可变化以改善照明组件及照明组件子元 件的外观、成型和组装。在不偏离本发明的范围的情况下，可在设计、 运行条件和优选及其它示例性实施例的布置中进行其它替换、修改、变
13化和省略。
根据备选实施例，任何过程或方法步骤的次序或顺序可被改变或 重新排序。在不偏离本发明精神的情况下，可在设计、运行配置和优选 及其它示例性实施例的布置中进行其它替换、修改、变化和省略。
权利要求
1. 一种照明组件，包括边框；连接到边框的壳体，该壳体具有位于第一表面上的枢转点；设置在所述壳体和所述边框之间的灯；以及配置用来偏压所述灯紧靠所述边框的偏压构件；其中，所述偏压构件在所述枢转点处与壳体接合，并且所述灯绕枢转点相对于所述壳体枢转。
2. 如权利要求l所述的组件，其特征在于，所述灯包括发光二极管。
3. 如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述灯包括印刷电路 板，和所述发光二极管连接到所述印刷电路板。
4. 如权利要求l所述的组件，其特征在于，所述灯包括与所述边 框中的通道滑动接合的截头球形部分。
5. 如权利要求l所述的组件，其特征在于，所述偏压构件是支撑 件的整体形成部分。
6. 如权利要求5所述的组件，其特征在于，所述支撑件是冲压金 属件，并且所述偏压构件包括所述支撑件的凸起部。
7. 如权利要求l所述的组件，其特征在于，还包括 从所述灯延伸的突出部；以及 设置在所述壳体中的凹槽；其中所述突出部与所述凹槽接合以限制所述灯的运动。
8. 如权利要求l所述的组件，其特征在于，还包括-从所述壳体延伸的突出部；其中，所述偏压构件配置成由于所述灯的运动而压缩；以及所述突出部限制所述偏压构件的压縮。
9. 如权利要求l所述的组件，其特征在于，还包括 设置在所述边框中的通道；其中，所述灯与所述壳体接合以限制所述灯相对于所述通道的轴 线的枢转。
10. 如权利要求9所述的组件，其特征在于，所述灯的枢转被限 制到从所述通道的轴线偏移最大约15度。
11. 一种用于车辆内部的照明组件，包括 第一壳体；连接到所述第一壳体的第二壳体；以及 设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间的灯组件； 其中，灯组件和第二壳体中的一个上的凹口与灯组件和第二壳体 中的另一个上的锁止件接合；以及所述灯组件围绕凹口和锁止件的交界面枢转。
12. 如权利要求ll所述的照明组件，其特征在于，所述锁止件被 设置在偏压构件上，该偏压元件使所述灯组件朝着所述第一壳体偏压。
13. 如权利要求12所述的照明组件，其特征在于，所述灯组件包 括通常扁平的面向第二壳体的支撑件，并且所述偏压构件连接到所述支 撑件。
14. 如权利要求13所述的照明组件，其特征在于，所述支撑件与 所述偏压构件整体形成。
15. 如权利要求ll所述的照明组件，其特征在于，还包括 设置在所述灯组件上的突起部，其配置成与所述第二壳体中的凹槽接合并限制灯组件相对于所述第二壳体的运动范围。
16. 如权利要求ll所述的照明组件，其特征在于，所述第一壳体 包括多个与所述第一壳体中的孔邻近的凸起部，并且所述灯组件在所述多个凸起部处与所述第一壳体接合。
17. —种顶置控制台，包括 第一壳体；第二壳体；至少部分地设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间的灯组件；以及从所述灯组件向所述第二壳体延伸且配置用来将所述灯组件向所述第一壳体偏压的弹簧部分；其中，所述灯组件被配置成围绕所述弹簧部分相对于所述第一壳 体和所述第二壳体枢转。
18. 如权利要求17所述的顶置控制台，其特征在于，所述灯组件 包括发光二极管。
19. 如权利要求17所述的顶置控制台，其特征在于，设置在所述 灯组件上的突起部与设置在所述第二壳体中的通道接合，以限制所述灯 组件的旋转。
20. 如权利要求19所述的顶置控制台，其特征在于，所述灯组件 包括大致平坦的、面向所述第二壳体的表面，并且所述弹簧部分从所述 平坦表面延伸。
全文摘要
一种照明组件，包括边框；连接到边框的壳体，该壳体具有设置在第一表面上的枢转点；设置在所述壳体和所述边框之间的灯；以及配置用来使灯偏压到所述边框的偏压构件。该偏压构件在所述枢转点处与壳体接合，并且所述灯绕枢转点相对于所述壳体枢转。
文档编号B60Q3/00GK101501393SQ200780029953
公开日2009年8月5日 申请日期2007年6月15日 优先权日2006年6月19日
发明者M·W·施塔赫 申请人:约翰逊控制技术公司